2025年7月22日,北疆环境健康大讲堂第七十九期系列学术报告会成功举办。本次我们特邀云南大学张效伟教授,为我院师生带来题为《从科技突破到成熟应用——环境DNA技术革命回顾与展望》的精彩学术报告。报告会由要茂盛教授主持,研究院师生积极参与交流。

环境DNA(eDNA)技术是指通过从环境样本(如水、土壤、空气、沉积物等)中提取生物遗留的DNA片段,结合高通量测序或定量PCR技术,实现对物种组成、生物多样性及生态系统健康状况的监测与分析。其核心原理基于每个物种独特的DNA序列(即“DNA条形码”),类似于商品二维码,可精准识别物种。

张教授报告中首先介绍了eDNA 的发展历程。2003年DNA条形码技术被确立为物种鉴定的"黄金标准"。2008年eDNA技术首度应用于环境生物监测,实现非侵入式多物种检测。2012年生物监测进入"2.0时代",该技术被认定为革命性工具,逐步替代传统形态学方法。2015年后迎来快速发展期,全球年发文量激增,覆盖淡水、海洋及陆地生态系统。eDNA技术具备显著优势:无需捕获生物即可完成监测,大幅减少生态干扰;能高灵敏检测中华鲟等珍稀物种;单次分析可揭示完整群落组成,为大尺度时空研究提供高效技术支持。
张教授指出,eDNA技术在生态环境领域目前已逐步成熟应用。包括生态环境部、农业农村部将eDNA纳入长江十年禁渔成效评估、海洋生态监测等国家项目。中国环境学会发布的《eDNA监测技术标准》正在推动相关监测设备的国产化进程,包括自动采样器、在线监测站等关键设备的研发和应用。未来有望通过将eDNA技术与遥感、AI模型相结合,有望实现全球生物多样性的实时监测构建地球观测网络;发展数字孪生技术,通过eDNA数据与水文模型的深度融合,可以更准确地模拟生态系统的响应机制;同时还需要持续推进装备与基础设施的升级换代。
张教授强调,eDNA技术正在重塑生物监测的范式,其高分辨率、低成本的优势在生物多样性保护、生态修复、气候变化应对等领域展现出巨大潜力。未来需要进一步加强国际合作,推进技术标准化进程,促进跨学科交叉融合,为支撑全球可持续发展目标的实现提供有力保障。